JP2011203157A - Dial lighting system - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、時計等の文字板を照明する装置に関する。 The present invention relates to an apparatus for illuminating a dial such as a timepiece.
一般に、光入射部を備えたプレート状の導光体からなる導光板と、光入射部から導光板の内部に光を入射する発光手段とを備えた文字板照明装置が知られている。導光板の内部に入射された光は、導光板の裏面に設けられた乱反射手段により乱反射して導光板の正面に放射される。導光板には指標を設け、これを文字板とする。或は、指標を設けた半透明のプレート体を導光板の正面に設け、プレート体を文字板とする。特許文献1乃至3には、夜間表示機能を備えた時計として、この種の文字板照明装置を用いてなる時計が開示されている。
In general, there is known a dial illuminating device including a light guide plate made of a plate-shaped light guide provided with a light incident portion, and light emitting means for making light incident on the inside of the light guide plate from the light incident portion. The light incident on the inside of the light guide plate is diffusely reflected by the irregular reflection means provided on the back surface of the light guide plate and radiated to the front surface of the light guide plate. An indicator is provided on the light guide plate, which is used as a dial. Alternatively, a translucent plate body provided with an index is provided in front of the light guide plate, and the plate body is a dial.
さて、文字板に設ける指標については、様々な構成が考えられるところ、前述したように導光板を用いる場合は、導光板の正面に指標を印刷して成形する、或は導光板の正面に指標を印刷した透明又は半透明のプレート体を配置する構成が考えられる。有色インクを印刷して指標を成形することによれば、その指標は、明るい場所ではインクの色にて視認される。また、暗い場所では黒い影として浮き上がる。 Now, there are various possible configurations for the indicator provided on the dial. When the light guide plate is used as described above, the indicator is printed on the front surface of the light guide plate, or is formed on the front surface of the light guide plate. The structure which arrange | positions the transparent or semi-transparent plate body which printed this is considered. According to printing the colored ink and forming the indicator, the indicator is visually recognized by the color of the ink in a bright place. Also, it appears as a black shadow in dark places.
暗い場所においては、指標とその周囲との明暗がはっきりしている方が有利である。ここで、光が乱反射手段により乱反射して導光板の正面に放射される構造を考慮すると、黒い影として浮き上がる指標は、光のロスを生じる原因となることが解る。具体的な現象としては、インクが光を吸収している訳である。 In dark places, it is advantageous that the contrast between the indicator and its surroundings is clear. Here, when considering a structure in which light is irregularly reflected by the irregular reflection means and emitted to the front surface of the light guide plate, it is understood that the index that rises as a black shadow causes light loss. As a specific phenomenon, the ink absorbs light.
指標は、導光板の正面においてある程度の面積を占めており、その面積が大きくなると光のロスも増大する。発光手段の光を十分に利用するためには、このような光のロスに対処するための構造的工夫が必要であると考えられる。 The index occupies a certain area in front of the light guide plate, and the light loss increases as the area increases. In order to fully utilize the light of the light emitting means, it is considered that a structural device for dealing with such light loss is necessary.
本願発明は、かかる事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、文字板の視認性を確実に向上してなる文字板照明装置を提供することである。 This invention is made | formed in view of this situation, The objective is to provide the dial illuminating device which improves the visibility of a dial reliably.
本願第1請求項に記載した発明は、光入射部を備えたプレート状の導光体からなる導光板と、前記光入射部から前記導光板の内部に光を入射する発光手段とを備え、前記導光板の内部に入射された光が前記導光板の裏面に設けられた乱反射手段により乱反射して前記導光板の正面に放射される文字板照明装置において、前記導光板の正面側には、印刷によって成形された指標を備え、前記指標は、異なる種類のインクを重ね刷りしてなるものであり、前記導光板側から順に第1インク層と第2インク層とを備え、前記第1インク層のインクは、前記第2インク層のインクよりも光の反射性に優れているものとした構成の文字板照明装置である。
The invention described in
本願第2請求項に記載した発明は、請求項1において、前記第2インク層の縁部は、前記第1インク層の縁部に包囲されている構成の文字板照明装置である。
The invention described in
本発明によれば、文字板の視認性を確実に向上してなる文字板照明装置を得ることができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the dial illuminating device which improves the visibility of a dial reliably can be obtained.
以下に、本発明の実施例を図1乃至図10に基づいて説明する。図1に示す時計1は、標準時刻電波を受信して表示時刻を自動修正するアナログ式の電波修正時計である。この時計1は、当該時計装置1を制御する所要のプログラムを格納した制御手段(図示はせず)と、文字板を照明する文字板照明装置100と、文字板の正面に配置された指針11,12,13と、指針11,12,13を回転するムーブメント20と、それらを収納する筐体30と備えている。文字板は、後述する導光板200に指標200aを設けてなるものであり、筐体30の正面に支持された透明カバー31に覆われている。図中の40は、標準時刻電波を受信するためのアンテナである。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to FIGS. A
指針としては、時針11、分針12、及び秒針13を備えている。ムーブメント20は、導光板200の背部に設けられており、導光板200の正面側に突出した指針パイプ21を介して各指針11,12,13をそれぞれ所定の速度で回転する構成となっている。導光板200の中央には、指針パイプ21を貫通する通孔201が設けられている。また、筐体30に導光板200を位置決めする位置決め手段として、導光板200及び筐体30の要所には、ボス32及びボス32を嵌装する孔部202がそれぞれ設けられている。
As a pointer, an
本例の文字板照明装置100は、光入射部203を備えたプレート状の導光体からなる導光板200と、光入射部203から導光板200の内部に光を入射する発光手段300とを備え、導光板200の内部に入射された光が導光板200の裏面に設けられた乱反射手段により乱反射して導光板200の正面に放射されるものである。また、導光板200の裏面には、乱反射手段が設けられた部位の全体を覆うように白色系の第1シート体210が設けられている。第1シート体210は、導光板200の裏面側への光漏れを防止するものである。指標200aは導光板200の正面に設けられている。
The dial
図2及び図3に示すように、この導光板200は、円形又は略円形(多角形・楕円形等)のものであり、導光板200の縁部には、その周長方向に等間隔で複数の突片204が設けられている。図例では、導光板200の中心に対し、120°の間隔で3つの突片204が設けられている。発光手段300は、複数の突片204に対してそれぞれ配置されている。
As shown in FIGS. 2 and 3, the
尚、導光板200の背部には、環境の明るさを検出するための光センサ50が設けられており、制御手段は、環境が暗くなると発光手段300を点灯し、明るくなると消灯する。例えば、夜間に部屋の照明を消すと、それに伴い発光手段300が点灯して導光板200が照明される。発光手段300は、日が昇り明るくなると消灯する。
An
本例の乱反射手段は、導光板200の裏面に凸状の反射ドット205を分布してなるものである。反射ドット205は、射出成形にて導光板200と一体に成形された球面、円錐、角錐、角柱、又は円筒型の微細凸部である。
The irregular reflection means of this example is one in which convex
本例の場合、反射ドット205は、導光板200の裏面のほぼ全体に分布されている。そして、反射ドット205が分布された部位であって乱反射する光が比較的強い部位では反射ドット205の占める面積を疎に設定するとともに、乱反射する光が比較的弱い部位では反射ドット205の占める面積を密に設定している。基本的に、反射ドット205の占める面積は、発光手段300の指向特性を踏まえつつ、発光手段300に近い部位では疎とし、発光手段300から遠ざかるにつれて徐々に密とする。この構成により、導光板200の正面に放射される光を均一化している。図2中の黒色部分は、反射ドット205が分布された部位を示しており、その濃淡は、反射ドット205の占める面積の密度を現している(薄い部分が疎、濃い部位が密)。
In the case of this example, the
具体的には、反射ドット205が分布された部位であって乱反射する光が比較的強い部位では反射ドット205を小さく設定するとともに、乱反射する光が比較的弱い部位では反射ドット205を大きく設定している。つまり、反射ドット205の分布間隔を一定とし、導光板200の内部における光の強さに応じて反射ドット205の大きさを設定している。
Specifically, the
或は、図4に示すように、反射ドット205が分布された部位であって乱反射する光が比較的強い部位では反射ドット205の間隔を広く設定するとともに、乱反射する光が比較的弱い部位では反射ドット205の間隔を狭く設定してもよい。つまり、反射ドット205の大きさを一定とし、導光板200の内部における光の強さに応じて反射ドット205の間隔を設定してもよい。
Alternatively, as shown in FIG. 4, the interval between the
いずれにしても、反射ドット205が分布された部位における反射ドット205の占める単位面積あたりの割合は、23〜77%の範囲とする。また、導光板200の平面方向に対する反射ドット205の直径は、光の反射機能及び反射ドット205の成形性等を踏まえて、1.0〜0.2mmの範囲で設定するとよい。このような構成によると、極めて合理的に文字板の明るさを均一化することが可能である。以下に、その考え方を説明する。
In any case, the ratio per unit area occupied by the
導光板200は、裏面に乱反射手段を設けた部位が発光する。ここで、文字板の全体を発光させる場合、乱反射手段は導光板200の裏面全体に設けることとなる。乱反射手段を設ける方法は様々であるが、通常、サンドブラスト処理、或はエッチング処理等によるシボ加工が施される。
The
文字板の全体を発光させる場合の問題点としては、発光手段300から遠い部位が暗くなる、更に、文字板を見る角度によって明るさが極端に異なるという不都合がある。かかる問題点は、特に文字板が大型化すると顕著である。例えば、腕時計のような小型の時計であれば、発光手段300の光量を調整することによって対処することも可能であるが、壁掛け時計のような大型の時計となると、明るさのアンバランスがはっきりと現われてしまう。 Problems when light is emitted from the entire dial plate include that the part far from the light emitting means 300 becomes dark, and that the brightness varies greatly depending on the angle at which the dial is viewed. Such a problem is particularly noticeable when the dial is enlarged. For example, a small watch such as a wristwatch can be dealt with by adjusting the amount of light emitted from the light emitting means 300. However, when the watch is a large watch such as a wall clock, the brightness unbalance is clear. Will appear.
まず、従来のシボ加工によると、導光板200の正面に放射される光を導光板200全体において均一にすることは不可能又は困難である。なぜなら、導光体200において重要なことは、光を導光体200内で遠くまで導くための全反射面と、光を乱反射する乱反射面とを有することであり、導光板200の正面に放射される光を均一化するためには、導光板200の大きさや形状に応じて全反射面と乱反射面との分布を適宜設定しなければならないためである。サンドブラスト処理やエッチング処理によるシボ加工によると、平らな全反射面がほとんど損なわれるため、発光手段300から近い部位では明るく、遠い部位では暗くなる。
First, according to the conventional texture processing, it is impossible or difficult to make light emitted to the front surface of the
そこで本願発明者は、このような全反射面と乱反射面との関係を考慮し、導光板200の裏面に凸状の反射ドット205を分布する構成を発案した。反射ドット205と反射ドット205との間は全反射面となる。そして、導光板200の正面に放射される光を均一化するべく、反射ドット205によって乱反射する光の強弱に応じて反射ドット205の占める面積の密度を設定する構成とした。
In view of this, the present inventor has considered the relationship between the total reflection surface and the irregular reflection surface, and has proposed a configuration in which
反射ドット205によって乱反射する光の強弱は、発光手段300からの距離、使用する発光手段300の指向特性、導光板200の形状、光入射部203の位置や形状、及び反射ドット205の分布状態等に依存する。反射ドット205の分布は、これらを考慮して導光板200の正面に放射される光が均一となる理想の状態に近づくように設計する。すなわち、反射ドット205が分布された部位であって乱反射する光が比較的強い部位では反射ドット205の占める面積を疎に設定するとともに、乱反射する光が比較的弱い部位では反射ドット205の占める面積を密に設定することとなる。このような構成によると、文字板の明るさを均一化することができる。
The intensity of light irregularly reflected by the
図5に示すように、光入射部203は、突片204の先端面を凹状に成形してなるものである。発光手段300は、基板301に搭載した発光ダイオードである。光入射部203の両脇には、基板301を支持する支持部を設け、基板301は、光入射部203を被うように突片204に支持する構成となっている。図5に示す支持部は、基板301をさし込む溝部204aとなっている。また、溝部204aにさし込んだ基板301は、導光板200の正面側及び裏面側から粘着テープを貼り付けて抜け止めするとよい。粘着テープの粘着面をシルバー色系の光沢面とし、その粘着テープにて発光手段300及び光入射部203を導光板200の正面側及び裏面側から覆うことによれば、光入射部203に入射する光のロスを低減することができる。
As shown in FIG. 5, the
或は、図6に示すように、支持部は基板301を接着する接着面204bとしてもよい。このように発光手段300を突片204に支持するという構成は、文字板の明るさを均一化するという点で、極めて有利な構成である。以下に、その考え方を説明する。
Alternatively, as shown in FIG. 6, the support portion may be an
従来、この種の文字板照明装置100は、筐体30に対して導光板200及び発光手段300をそれぞれ支持する構成となっている。発光手段300は、その指向特性により、導光板200の光入射部203に対して所定の間隔且つ所定の角度で設置する必要がある。本願発明者は、試作と検討を繰り返した結果、1つの導光板200に対して複数の発光手段300を配置する場合は、それらの位置決め精度の確保が著しく困難となることに着眼し、かかる構成を発案した。
Conventionally, this type of dial
すなわち、筐体30に対して導光板200及び発光手段300をそれぞれ支持すると、発光手段300と光入射部203との位置関係は、筐体30に対する導光板200及び発光手段300の位置決め誤差や寸法誤差に影響される。各誤差の累積も問題となる。発光手段300が1つであれば、それらの組付け時の微調整によりある程度対処することができるものの、発光手段300が複数であれば、特定の発光手段300に対して導光板200を動かして微調整することはできない。
That is, when the
そこで、発光手段300を筐体30に支持せずに、突片204に支持する構成とした。このような構成によると、各発光手段300と各光入射部203との位置関係をそれぞれ正確に確保することができ、導光板200の明るさをより確実に均一化することができる。
Therefore, the
次に、本例の指標200aについて説明する。図7乃至図10に示すように、文字板照明装置1は、導光板200の正面側に、印刷によって成形された指標200aを備えたものである。
Next, the
この指標200aは、異なる種類のインクを導光体200の正面側の面に重ね刷りしてなるものであり、導光板200側から順に第1インク層200a(1)と第2インク層200a(2)とを備えている。第1インク層200a(1)のインクは、第2インク層200a(2)のインクよりも光の反射性に優れたものとなっている。指標200aの成形は、導光板200の正面側の面に第1インク層200a(1)を印刷して設けた後(図9参照)、第1インク層200a(1)の上に第2インク層200a(2)を印刷して設けている(図10参照)。更に、第2インク層200a(2)の縁部は、第1インク層200a(1)の縁部に包囲されている構成とした。第2インク層200a(2)の縁部と第1インク層200a(1)の縁部との間隔は、0.1mm〜1.0mmとなっている。
指標200aは、明るい場所では第2インク層200a(2)の色にて視認される。また、暗い場所では黒い影として浮き上がる。このような構成によると、極めて合理的に文字板の視認性を向上することが可能である。以下に、その考え方を説明する。
The
The
先ず、第2インク層200a(2)のインクは、明るい場所における色彩を考慮して設定する。ただし、色彩を優先して採用する有色のインクであることから、このインクのみで指標200aを構成すると、暗い場所における照明時には、インクが光を吸収することによって生じる光のロスが大きいと考えられる。この点、本例のごとく光の反射性に優れたインクからなる第1インク層200a(1)を導光板200側に設けることによれば、第1インク層200a(1)が光を反射することにより、光のロスが確実に低減される。
First, the ink of the
本願発明者は、第1インク層200a(1)を設けたものと設けないものとを試作し、両者の視認性を比較した。その結果、第1インク層200a(1)を設けたものは、指標200aとその周囲との明暗が比較的はっきりしたものとなり、光のロスが低減されていることが確認された。第1インク層200a(1)のインクとしては、特に限定はしないが、白色系の光沢のあるものが望ましい。
The inventor of the present application made a prototype of the
また、第2インク層200a(2)の縁部が第1インク層200a(1)の縁部に包囲されている構成とすれば、暗い場所における照明時において、指標200aの輪郭がより鮮明になるという利点がある。仮に、第2インク層200a(2)の縁部が第1インク層200a(1)の縁部から食み出ていると、その食み出た部位が導光板200からの光によってぼんやりと明るくなってしまうところ、本例では、そのような不都合を回避する構成となっている。理想的な構成としては、第1インク層200a(1)の縁部と第2インク層200a(2)の縁部とがピッタリ一致しているとよい。しかるに、重ね刷りにおいては、技術的な誤差として微妙な位置ずれが生じるため、第1インク層200a(1)が第2インク層200aよりも僅かに大きく設定されている。
If the edge of the
以上説明したように、本例の文字板照明装置は、文字板の視認性を向上するという点で極めて合理的に構成されたものである。尚、本例における各部の構成は、特許請求の範囲に記載した技術的範囲において適宜に設計変更が可能であり、図例説明したものに限定されないことは勿論である。 As described above, the dial illuminating device of this example is extremely rationally configured in terms of improving the visibility of the dial. In addition, it is needless to say that the configuration of each part in the present example can be appropriately changed in design within the technical scope described in the claims, and is not limited to that illustrated in the drawings.
次に、本発明の他の実施例を図11及び図12に基づいて説明する。図11に示すように、本例の文字板照明装置100は、導光板200の正面に光を拡散する第2シート体220を設け、第2シート体220の正面に透明又は半透明のプレート体230を設けたものである。プレート体230の表側の面、又は裏側の面には指標200aが設けられており、これが文字板となっている。尚、プレート体230の表側の面に指標200aを設ける場合は、第1インク層200a(1)を印刷して設けた後、第1インク層200a(1)の上に第2インク層200a(2)を印刷して設ける。表側の面に指標200aを設ける場合は、第2インク層200a(2)を印刷して設けた後、第2インク層200a(2)の上に第1インク層200a(1)を印刷して設ける。プレート体230としては、光透過率が55〜65%の乳白色の樹脂製プレートを採用している。第2シート体220としては、ポリプロピレンを主原料とする合成紙を採用している。その他の構成は、前述した実施例と同様である。本例の文字板照明装置100によると、文字板の明るさを確実に向上することができる。以下に、その考え方を説明する。
Next, another embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. As shown in FIG. 11, the
まず、光は乱反射手段により乱反射して導光板200の正面に放射される。ここで、光は直進するという性質から、本例のごとく乱反射手段が発光手段300に対して方向性を有していない場合は、発光手段300の反対側に放出される光の量が必然的に多くなる(図12(A)参照)。故に、導光板200に指標200aを設けてこれを文字板とする場合は、文字板をほぼ正面から見るよりも、発光手段300の反対側の斜め前方から見たほうが明るく見えてしまう傾向がある。かかる問題は、導光板200の正面に半透明のプレート体230を設けると緩和する(図12(B)参照)。つまり、半透明のプレート体230を設けるという構成は、実用的な構成として非常に有効である。更に、導光板200とプレート体230との間に第2シート体220を配置すると、その効果は顕著となり、文字板の明るさはどの角度から見てもほぼ同じとなる(図12(C)参照)。すなわち、本例の構成によると、光ムラを低減し、ほぼ正面から見たときの明るさを十分に確保することができる。発光手段300の消費電力を低減するという点でも有利である。
First, light is diffusely reflected by the irregular reflection means and emitted to the front surface of the
本発明の文字板照明装置は、壁掛け時計や置き時計の文字板を照明する装置として好適に利用することが可能である。 The dial plate illumination device of the present invention can be suitably used as a device for illuminating a dial of a wall clock or a table clock.
1 時計
11 時針
12 分針
13 秒針
20 ムーブメント
21 指針パイプ
30 筐体
31 透明カバー
32 ボス
40 アンテナ
50 光センサ
100 文字板照明装置
200 導光板
200a 指標
200a(1) 第1インク層
200a(2) 第2インク層
201 通孔
202 孔部
203 光入射部
204 突片
204a 溝部
204b 接着面
205 反射ドット
210 第1シート体
220 第2シート体
230 プレート体
300 発光手段
301 基板
DESCRIPTION OF
Claims (2)
前記導光板の正面側には、印刷によって成形された指標を備え、
前記指標は、異なる種類のインクを重ね刷りしてなるものであり、前記導光板側から順に第1インク層と第2インク層とを備え、
前記第1インク層のインクは、前記第2インク層のインクよりも光の反射性に優れているものとしたことを特徴とする文字板照明装置。 A light guide plate made of a plate-shaped light guide provided with a light incident portion; and a light emitting means for entering light into the light guide plate from the light incident portion, and the light incident on the light guide plate In the dial plate illuminating device diffusely reflected by the irregular reflection means provided on the back surface of the light guide plate and radiated to the front surface of the light guide plate,
On the front side of the light guide plate, an indicator formed by printing,
The indicator is formed by overprinting different types of ink, and includes a first ink layer and a second ink layer in order from the light guide plate side,
The dial illumination device according to claim 1, wherein the ink of the first ink layer is more excellent in light reflectivity than the ink of the second ink layer.
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